專(zhuān)利名稱：二硝基甲苯連續(xù)制備二胺基甲苯的方法及使用的催化劑和催化劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二硝基甲苯加氫還原連續(xù)制備二胺基甲苯的方法及使用的催化劑和催化劑的制備方法。
背景技術(shù)：
甲苯二異氰酸酯TDI屬于有機(jī)化學(xué)中含氮基化合物項(xiàng)下的異氰酸酯類(lèi)產(chǎn)品，是制備高分子新材料聚氨酯的主要原料，主要應(yīng)用于軟泡、油漆、涂料、彈性體等領(lǐng)域。甲苯二硝化生成的DNT必須進(jìn)一步進(jìn)行還原反應(yīng)，把硝基還原成胺基才能和光氣發(fā)生N-?；磻?yīng)生成目的產(chǎn)品TDI。 二硝基甲苯(DNT)加氫生成二胺基甲苯(TDA)的反應(yīng)，在鈀催化劑存在的情況下是瞬間完成的。其制備過(guò)程中可能發(fā)生的反應(yīng)如下I)主反應(yīng)
IVnh2
\\II I0"C
I J + 6H2 ->>-+ ^H2O
鈀催化劑
NO2I
NH2
CH3
02N\r/^r/NQ2 Γ
I IHO0C
I I + GH2 -+ 4Η2〇
NH22) DNT雜質(zhì)的氫化反應(yīng)
CH3
I ^ + SH2 -^ I+ _
CH3
rV' Xr/-
I .+ H2^ {\+ MTD 焦汕
I 乂人^ 50%
NH權(quán)利要求
1.一種二硝基甲苯連續(xù)制備二胺基甲苯的方法，其特征在于包括如下步驟 (1)二硝基甲苯從反應(yīng)器中部，位于反應(yīng)器內(nèi)攪拌槳上部進(jìn)入，通過(guò)攪拌槳剪切攪拌作用，二硝基甲苯與催化劑料漿充分混合，氫氣從反應(yīng)器下部進(jìn)入，通過(guò)攪拌槳剪切攪碎作用，氫氣與料漿混合后吸附在鈀催化劑顆粒上，在氫氣與DNT摩爾比控制在6. 3-6. 9 1，反應(yīng)溫度為95-108 °C，反應(yīng)壓力為O. 7-0. 9MPa(a)條件下，DNT與吸附在鈀催化劑顆粒上的氫發(fā)生還原反應(yīng)，放出大量反應(yīng)熱，給反應(yīng)器的內(nèi)置U型管冷卻器通入冷卻介質(zhì)，移走反應(yīng)熱，使反應(yīng)器保持在反應(yīng)溫度范圍內(nèi)，DNT氫化后生成含有DNT殘余量為150-300ppm的TDA和水組成的料漿，反應(yīng)器加入的新催化劑金屬鈀與DNT重量比例控制在I 100000-200000 ； (2)將氫化反應(yīng)后的含有DNT殘余量為約150-300ppm的料漿經(jīng)循環(huán)料漿泵加壓后送入管道反應(yīng)器，同時(shí)氫氣經(jīng)文丘里噴射器進(jìn)入管道反應(yīng)器，在氫氣與DNT摩爾比為6-9 1，反 應(yīng)絕對(duì)壓力為O. 9-1. 2MPa(a)條件下，殘余的DNT與氫氣繼續(xù)混合反應(yīng)； (4)將管道反應(yīng)器出口的物料引入內(nèi)置增稠過(guò)濾器中，在與上述步驟(2)等溫等壓條件下過(guò)濾，過(guò)濾清液作為產(chǎn)品送出，增稠的催化劑料漿大部分返回催化劑料配制漿槽，催化劑料漿與補(bǔ)充的新催化劑送入氫化反應(yīng)器中，增稠的催化劑料漿少部分取出送廢催化劑回收裝置。
2.如權(quán)利要求I所述的一種二硝基甲苯連續(xù)制備二胺基甲苯的方法，其特征在于所述的反應(yīng)器為帶攪拌器和內(nèi)置冷卻器的氫化反應(yīng)器。
3.如權(quán)利要求I所述的一種二硝基甲苯連續(xù)制備二胺基甲苯的方法，其特征在于所述的管道反應(yīng)器的長(zhǎng)徑比為50 200 I。
4.如權(quán)利要求I所述的一種二硝基甲苯連續(xù)制備二胺基甲苯的方法中使用的鈀催化齊U，其特征在于使用的鈀催化劑重量份數(shù)比組成為FeCl3 · 6H204. 6kgPdCl2I. 5kgHCl10.5kg NaOH14.4kg 100%壓縮乙炔炭黑17.5kg活性炭94. Okg。
5.如權(quán)利要求4所述的一種二硝基甲苯連續(xù)制備二胺基甲苯的方法中使用的鈀催化劑的制備方法，，其特征在于包括如下步驟 (1)在溶解槽中加入去離子水和氯化鐵，加熱，攪拌，得到三氯化鐵溶液； (2)將鹽酸加入反應(yīng)釜，將其加熱到30-32°C，將氯化鈀慢慢加入反應(yīng)釜，在30-32°C下攪拌30分鐘使其完全溶解，將溶解槽中的三氯化鐵溶液加入，然后加入100%壓縮乙炔炭黑，在30-32°C下攪拌15分鐘，保證炭黑充分濕潤(rùn)并分散，再加入氫氧化鈉溶液，在30-32°C下攪拌I小時(shí)，此時(shí)鈀和鐵以氫氧化物形式沉積在乙炔炭黑上，得到催化劑料； (3)將催化劑料漿送入催化劑過(guò)濾器過(guò)濾，用去離子水將濾餅沖入催化劑料漿槽，在催化劑料漿槽中加入活性炭，然后加入離子水，開(kāi)動(dòng)攪拌，并用催化劑過(guò)濾器泵循環(huán)2小時(shí)，得到催化劑?！?br> 全文摘要
一種二硝基甲苯連續(xù)制備二胺基甲苯的方法是二硝基甲苯與催化劑料漿充分混合后與氫氣在鈀催化劑作用下發(fā)生還原反應(yīng)，DNT氫化后生成含有DNT殘余量為150-300ppm的TDA和水組成的料漿，將氫化反應(yīng)后的含有DNT殘余量為約150-300ppm的料漿經(jīng)循環(huán)料漿泵加壓后送入管道反應(yīng)器，同時(shí)氫氣經(jīng)文丘里噴射器進(jìn)入管道反應(yīng)器，殘余的DNT與氫氣繼續(xù)混合反應(yīng)。本發(fā)明具有反應(yīng)完全，產(chǎn)品純度高，收率高，能耗低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C209/36GK102952022SQ201210356010
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者潘國(guó)平, 蔡晉麗, 王曉俊 申請(qǐng)人:賽鼎工程有限公司